山西运城市三晋卓越联盟2023至2024学年高二下学期期中考试化学试题附参考答案（解析）

山西省运城市三晋卓越联盟2023-2024学年下学期高二期中考试化学答案考生注意：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4．本卷命题范围：人教版选择性必修2，选择性必修3第一章一第二章。5．可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Ge73I127一、选择题（本大题共14小题，每小题3分共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.下列有机物按碳的骨架分类，与其他三种不同的是A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】按碳的骨架分类，可将有机物分为链状化合物与环状化合物，A是直链烃，属于链状化合物，B、C、D属于脂环烃，属于环状化合物，故选A。2.红辣椒中含有多种色泽鲜艳的天然色素，其中呈深红色的色素是辣椒红，其结构简式如图所示。辣椒红中不含有的官能团是A.羟基 B.羰基 C.碳碳双键 D.醛基【答案】D【解析】【详解】由辣椒红的结构简式可知，辣椒红分子中含有2个羟基（-OH）、1个羰基（）和10个碳碳双键（），不含有醛基(-CHO)，故选D。3.设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.1molCH≡CH分子中所含的σ键数目为5NAB.22.4LCH4分子中含有的C-H数目为4NAC.标准状况下，28gCH2=CH2中含π键数目为NAD.CH4和2.2.4LCl2恰好完全反应，生成的CH3Cl数目为0.1NA【答案】C【解析】【详解】A．1个CH≡CH分子中含有3个σ键和2个π键，则1molCH≡CH分子中所含σ键数目为3NA，A项错误；B．气体不一定处于标准状况下，则22.4LCH4的物质的量不一定是1mol，所含C-H数目不一定为4NA，B项错误；C．28gCH2=CH2的物质的量为1mol，1molCH2=CH2分子中含π键数目为NA，C项正确；D．CH4与Cl2反应有多种产物，不能控制反应只生成CH3Cl，且未指明标准状况，无法确定2.24LCl2的物质的量，D项错误；故选C。4.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是A.金刚石和石墨互为同位素B.分子的空间填充模型：C.的系统命名：2-甲基-4-乙基戊烷D.的电子式：【答案】B【解析】【详解】A．金刚石和石墨是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，A项错误；B．碳原子半径大于氢原子半径，B项正确；C．主链选择错误，应为2，4－二甲基己烷，C项错误；D．是共价化合物，Cl原子满足8电子稳定结构，电子式为，D项错误；故选B。5.某芳香烃A的质谱图如图所示。该烃为A.甲苯 B.乙苯 C.二甲苯 D.苯乙烯【答案】A【解析】【详解】从质谱图可以看出，芳香烃A的相对分子质量为92，利用商余法，92÷12=7…8，则该有机物的分子式为C7H8，分子组成满足苯的同系物的通式CnH2n-6，名称为甲苯，故选A。6.现有四种有机化合物：①；②；③；④。这些物质的沸点由高到低的顺序是A.③＞④＞②＞① B.④＞③＞②＞① C.④＞②＞③＞① D.①＞③＞②＞④【答案】B【解析】【详解】烷烃都形成分子晶体，相对分子质量越大，分子间的作用力越大，沸点越高。对于同分异构体(③和④)来说，相对分子质量相同，分子中支链越多，沸点越低，故沸点由高到低的顺序是④＞③＞②＞①，故选B。7.下列有机分子中，存在顺反异构现象的是A. B. C.2-丁烯 D.2，3-二甲基-2-丁烯【答案】C【解析】【详解】A．CH2=C(Cl)CH3分子中，双键碳原子(CH2=)连有两个相同的原子(H原子)，不存在顺反异构现象，A不符合题意；B．中标“*”的碳原子上连有2个氢原子，不存在顺反异构现象，B不符合题意；C．2-丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3，两个双键碳原子上所连的原子或原子团不同，存在顺反异构现象，C符合题意；D．2，3-二甲基-2-丁烯结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2，两个双键碳原子上都连有2个甲基，不存在顺反异构现象，D不符合题意；故选C。8.有机物有多种同分异构体，其中属于酯类并含有苯环的同分异构体有(不考虑立体异构)A.5种 B.6种 C.7种 D.8种【答案】B【解析】【详解】若苯环上有两个取代基，则两个取代基为-OOCH和-CH3，存在邻、间、对3种位置关系；若苯环上只有一个取代基，则取代基可能为-CH2OOCH、-OOCCH3和-COOCH3，存在3种可能结构，所以属于酯类并含有苯环的同分异构体共有(不考虑立体异构)3+3=6种，故选B。9.可用于功能材料的制备。下列说法正确的是A.碳原子与氮原子形成的(CN)2属于极性分子B.钾晶体中1个K+只与1个价层电子存在强烈的相互作用C.第二周期中，第一电离能大于氧元素的有三种D.基态铜原子的4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动【答案】C【解析】【详解】A．碳原子与氮原子形成的(CN)2分子的结构式为N≡C-C≡N，C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，且C原子的最外层不存在孤电子对，为直线形对称分子，属于非极性分子，A项错误；B．钾晶体为金属晶体，晶体中自由移动的电子为整个晶体所有，不单独属于某个离子，B项错误；C．同一周期随着原子序数增大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，在第二周期元素中，第一电离能大于氧元素的有N、F、Ne三种，C项正确；D．基态铜原子的4s电子能量较高，但不一定总是在比3s电子离核更远的地方运动，D项错误；故选C。10.已知有下列类物质(黑点表示碳原子，氢原子已省略)。下列说法错误的是A.①的名称为1-丁烯 B.①③⑥互为同分异构体C.④与②互为同系物 D.⑦的核磁共振氢谱只有一组峰【答案】C【解析】【详解】A．①的结构简式为CH3CH2CH=CH2，名称为1－丁烯，A项正确；B．①③⑥都为含有4个碳原子的单烯烃，分子式均为C4H8，但结构不同，它们互为同分异构体，B项正确；C．同系物的结构相似，在分子组成上相差若干个“CH2”，而④与②的分子式都为C4H10，二者互为同分异构体，C项错误；D．⑦为环丁烷，只有一种化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱只有一组峰，D项正确；故选C。11.1.8g某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)完全燃烧后先后通过Y、X管，其中X管增重1.76g，Y管增重0.36g；该有机物的蒸汽密度相对于氢气为45，其核磁共振氢谱显示只有一组峰，红外光谱图中可以找到C-C、C=O和O-H的吸收峰。下列关于该有机物的说法正确的是A.属于醇类 B.能使溴水褪色C.能发生酯化反应 D.不能使石蕊溶液变红【答案】C【解析】【分析】X管质量增加1.76g为二氧化碳的质量，物质的量为=0.04mol，可得碳元素的质量为0.04mol×12g/mol=0.48g，Y管质量增加0.36g是水的质量，物质的量为=0.02mol，可得氢元素的质量为0.04g，从而可算出含氧元素的质量：1.8g－0.48g－0.04g=1.28g，物质的量为=0.08mol，设最简式为CxHyOz，则=0.04:0.04:0.08=1:1:2，即最简式为CHO2，该有机物相对分子质量为90，分子式为C2H2O4，核磁共振氢谱显示只有一组峰，结构简式为HOOC-COOH。【详解】A．由分析可知，该有机物的结构简式为HOOC-COOH，属于羧酸，A项错误；B．-COOH不能被溴水氧化，不能使溴水褪色，B项错误；C．该有机物属于二元羧酸，能与醇发生酯化反应，C项正确；D．HOOC-COOH的酸性比乙酸还强，能使紫色石蕊溶液变红，D项错误；故选C。12.某单烯烃与水加成产物的结构简式为，则关于该烯烃的说法正确的是A.一定为2-甲基-2-丁烯 B.分子中所有原子共平面C.与HBr反应的产物只有一种 D.不可能有顺反异构体【答案】D【解析】【分析】某单烯烃与水加成产物的结构简式为，则该单烯烃可能为(CH3)2CH-CH=CH2、(CH3)2C=CHCH3。【详解】A．该烯烃可能为(CH3)2CH-CH=CH2、(CH3)2C=CHCH3，则名称可能为2-甲基-2-丁烯，也可能为3-甲基-1-丁烯，A项错误；B．不管该有机物的结构简式是(CH3)2CH-CH=CH2还是(CH3)2C=CHCH3，都含有甲基，所有原子不可能共平面，B项错误；C．不管该烯烃是2-甲基-2-丁烯还是3-甲基-1-丁烯，分子结构都不对称，其与HBr加成的产物都有2种，加成的总产物共有4种，C项错误；D．(CH3)2C=CHCH3分子中，有一个双键碳原子上连有2个-CH3，(CH3)2CH-CH=CH2分子中，有一个双键碳原子上连有2个-H，都没有顺反异构体，则该烯烃不可能存在顺反异构体，D项正确；故选D。13.Cr的某配合物的结构如图所示(设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是A.键角： B.一个基态铬原子有6个未成对电子C.中三原子在一条线上 D.该配合物中含键的数目为【答案】A【解析】【详解】A．分子中存在一对孤对电子，孤对电子对成键电子的排斥力更大，使得其成键电子间的夹角更小，键角：，故A错误；B．基态铬原子的价层电子排布式为，有6个未成对电子，故B正确；C．由该配合物的结构可知，中碳原子采取sp杂化，中三原子在一条线上，故C正确；D．配位键也属于σ键，因此1mol该配合物中含σ键的数目为，故D正确；故选A。14.有机化合物M的结构简式如图所示，下列关于M的说法错误的是A.1molM最多能与5molH2加成 B.M的分子式为C15H20C.可发生加成、加聚、取代、氧化反应 D.M能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】B【解析】【详解】A．M分子中的苯环、碳碳双键都能与H2发生加成反应，则1mol该有机物最多能与5molH2发生加成反应，A项正确；B．由M的结构简式可知，M分子中含有15个C原子，不饱和度为7，则含H原子数目为15×2+2-7×2=18，其分子式为C15H18，B项错误；C．M分子中含有的碳碳双键能发生加成、加聚、氧化反应，苯环能发生加成、氧化反应，苯环、甲基等能发生取代反应，C项正确；D．M分子中含有碳碳双键、苯环上的烃基都能被酸性KMnO4溶液氧化，从而使酸性KMnO4溶液褪色，D项正确；故选B。二、非选择题（本题共4小题，共58分）15.苯、甲苯，乙苯、二甲苯等均是重要的芳香族化合物。回答下列问题：（1）苯的实验式为___________。（2）1mol苯与3molH2发生加成反应，碳的杂化类型由___________，转化为___________。（3）甲苯的一氯代物有___________种，由甲苯制备2，4，6-三硝基甲苯(TNT)的化学方程式为___________。（4）向对二甲苯中加入足量酸性高锰酸钾溶液，生成的有机物中的官能团名称___________。（5）如图是某同学设计的制取少量溴苯(熔点，沸点)的装置。实验时，打开K，向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液，发现a中有微沸现象，b中的液体逐渐变为浅红色，c中有少量气泡产生，反应结束后，对a中的液体进行后续处理即可获得溴苯。①盛放FeBr3的仪器名称为___________。②该实验___________(填“放热”或“吸热”)。③c中看到的现象证明___________。④得到粗溴苯后，用如下操作进行精制：①水洗②蒸馏③用干燥剂干燥④10%NaOH溶液洗正确的操作顺序是___________(填序号)。A．①②③④②B．②④②③①C．④①③①②D．①④①③②⑤进行蒸馏操作中，仪器选择及安装(夹持及加热装置已省略)均正确的是___________(填字母)。【答案】（1）CH（2）①.sp2杂化②.sp3杂化（3）①.4②.+3HNO3+3H2O（4）羧基（5）①.圆底烧瓶②.放热③.有HBr气体生成④.D⑤.B【解析】【分析】制取少量溴苯时，往盛有FeBr3的圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液，发生放热反应，生成溴苯和溴化氢，同时有少量Br2、苯随HBr一起挥发；b装置中CCl4吸收HBr中的Br2，从而排除其对HBr检验产生的干扰；c装置中HBr与Na2CO3发生反应，生成CO2气体，从而产生气泡。【小问1详解】苯的分子式为C6H6，实验式为CH。【小问2详解】在苯分子中，碳原子发生sp2杂化，1mol苯与3molH2发生加成反应，生成环己烷，碳原子发生sp3杂化，则碳的杂化类型由sp2杂化，转化为sp3杂化。【小问3详解】甲苯发生一氯代反应时，可能发生甲基上的取代反应，也可能发生苯环邻、间、对位置上的取代反应，则甲苯的一氯代物有4种，由甲苯制备2，4，6-三硝基甲苯(TNT)时，与混合酸在加热条件下发生取代反应，化学方程式为+3HNO3+3H2O。【小问4详解】向对二甲苯中加入足量酸性高锰酸钾溶液，两个-CH3都被氧化为-COOH，则生成的有机物中的官能团名称为羧基。【小问5详解】①盛放FeBr3的仪器名称为圆底烧瓶。②该实验进行时，a中有微沸现象，则反应放热。③c中有少量气泡产生，说明反应生成CO2气体，则c中看到的现象证明：有HBr气体生成。④从粗溴苯中提取溴苯时，需要除去FeBr3、苯、溴、水等，则应先除去FeBr3(①水洗)、再除去Br2(④10%NaOH溶液洗)，再水洗除去NaOH(①水洗)、干燥除去少量的水(③用干燥剂干燥)、最后除苯(②蒸馏)，从而得出正确的操作顺序是①④①③②，故选D。⑤进行蒸馏操作中，温度计水银球应位于支管口处，且需使用直形冷凝管，所以仪器选择及安装(夹持及加热装置已省略)均正确的是B。【点睛】除去溴苯中的FeBr3时，若直接加入NaOH溶液，会生成Fe(OH)3胶状沉淀，给分离带来困难。16.一定条件下，O2得电子转化为超氧自由基，并实现如图所示的转化：回答下列问题：（1）中有___________种不同化学环境的氢原子。（2）转化为是___________(填“氧化”或“还原”)反应。（3）写出图示转化总反应的化学方程式：___________。（4）用现代仪器区分与方法是___________。（5）已知分子中所有原子都在同一平面内，则中至多有___________个原子共平面。（6）已知10.8g在足量O2中充分燃烧，混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重___________g和___________g。（7）继续氧化产物(C7H6O2)与反应的化学方程式：___________。【答案】（1）4（2）氧化（3）+O2+H2O2（4）红外光谱（5）12（6）①.7.2②.30.8（7）++H2O【解析】小问1详解】中，苯环上有3种氢原子、-CH2-上有1种氢原子，共有4种不同化学环境的氢原子。【小问2详解】转化为时，失去电子，发生氧化反应。【小问3详解】图示转化中，与O2反应，最终生成和H2O2，总反应的化学方程式：+O2+H2O2。【小问4详解】与所含的官能团不同，用现代仪器区分与的方法是红外光谱。【小问5详解】已知分子中所有原子都在同一平面内，则中，圈内、框内原子一定在同一平面内，但两个平面只共用2个原子，二个面不一定重合，则至多有12个原子共平面。【小问6详解】10.8g的物质的量为=0.1mol，在足量O2中充分燃烧，生成0.4molH2O(g)和0.7molCO2，混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸吸收H2O(g)，碱石灰吸收CO2，分别增重0.4mol×18g/mol=7.2g和0.7mol×44g/mol=30.8g。【小问7详解】继续氧化产物(C7H6O2)为，与发生酯化反应，生成和水，化学方程式：++H2O。17.以乙炔为原料，可制备多种有机物，转化关系如图所示：回答下列问题：（1）实验室可用电石与水反应制取乙炔，写出反应的化学方程式：_______。（2）B中只含有一种官能团，B的结构简式为_______。（3）已知，R为烃基，推测C的结构简式为_______。（4）下列关于丁苯橡胶的说法正确的是_______(填字母)。A.属于高分子化合物 B.丁苯橡胶完全加成需要C.与苯互为同系物 D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色（5）CH≡CH生成A的反应类型为_______，分子中含有2个-CHO的A的同分异构体有_______种(不含立体异构)。（6）的名称为_______，写出E生成聚丙烯腈的化学方程式：_______。【答案】（1）CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑（2）HOCH2CH2CH2CH2OH（3）CH2=CHCH=CH2（4）AD（5）①.加成反应②.2（6）①.聚氯乙烯②.nCH2=CHCN【解析】【分析】由有机物的转化关系可知，催化剂作用下乙炔与甲醛发生加成反应生成HOCH2C≡CCH2OH，催化剂作用下HOCH2C≡CCH2OH与氢气发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2OH，则B为HOCH2CH2CH2CH2OH；浓硫酸作用下HOCH2CH2CH2CH2OH共热发生消去反应生成CH2=CHCH=CH2，则C为CH2=CHCH=CH2；一定条件下CH2=CHCH=CH2与苯乙烯发生加聚反应生成；乙炔与氯化氢发生加成反应生成CH2=CHCl，则D为CH2=CHCl；CH2=CHCl一定条件下发生加聚反应生成；乙炔与氢氰酸发生加成反应生成CH2=CHCN，则E为CH2=CHCN；CH2=CHCN一定条件下发生加聚反应生成。【小问1详解】实验室用电石与水反应制取乙炔的反应为碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑，故答案为：CaC2+2H2OCa(OH)2+HC≡CH↑；【小问2详解】由分析可知，B的结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH，故答案为：HOCH2CH2CH2CH2OH；【小问3详解】由分析可知，C的结构简式为CH2=CHCH=CH2，故答案为：CH2=CHCH=CH2；【小问4详解】A．由结构简式可知，丁苯橡胶是相对分子量大于一万的有机高分子化合物，故正确；B．由结构简式可知，丁苯橡胶分子中含有碳碳双键，则1mol丁苯橡胶完全加成需要nmol氢气，故错误；C．由结构简式可知，丁苯橡胶分子中的聚合度n值为不确定值，属于混合物，所以不可能与苯互为同系物，故错误；D．由结构简式可知，丁苯橡胶分子中含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，故正确；故选AD；【小问5详解】由分析可知，乙炔生成A的反应为催化剂作用下乙炔与甲醛发生加成反应生成HOCH2C≡CCH2OH；分子中含有2个醛基的A的同分异构体可以视作乙烷分子中的氢原子被2个醛基取代所得结构，符合条件的结构简式为丁二醛、2—甲基丙二醛，共有2种，故答案为：加成反应；2；【小问6详解】的名称为聚氯乙烯；生成聚丙烯腈的反应为CH2=CHCN一定条件下发生加聚反应生成，反应的化学方程式为nCH2=CHCN，故答案为：聚氯乙烯；nCH2=CHCN。18.硅与储及其化合物在医药、生产、生活中有着重要的作用。回答下列问题：（1）某铁的配合物结构如图所示，可由与混合加热制得。①在周期表中，铁位于_______区。C、O、H三种元素的电负性从大到小的顺序为_______。②配位体CO分子中碳元素提供孤电子对的原因：_______。铁的配合物中碳元素的杂化方式共有_______种。③在、、中，键角最大的是_______。（2）硅和卤素单质反应可以得到Si